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CARACTERÍSTICAS MORFOLÓGICAS DO SOLO O solo como corpo natural Dokuchaev (1883) afirmou que solos são produtos de interações complexas entre clima, plantas e animais, rochas, relevo e estabilidade (idade) de superfícies onde se encontram. O autor conseguiu chegar a esta concepção ao trabalhar em região em que o material de origem era constante – loess e, havia uma mudança climática de norte a sul, passando de temperado frio para subtropical. E, de leste para oeste observou mudanças na vegetação, de mata para savana. Neste cenário conseguiu verificar que sob o mesmo material de origem os solos eram mais desenvolvidos na região subtropical, se comparados a região temperada fria indicando a influência do clima na formação dos solos, e que as cores escuras e a espessura do horizonte superficial aumentavam na seqüência da mata para a savana. Com esta experiência Dokuchaev reconheceu que para a formação e desenvolvimento dos solos é essencial a atuação do clima e dos organismos vivos sobre o material de origem e está condicionada pelo relevo e pela estabilidade das superfícies em que o solo é encontrado (fator tempo). Segundo a Soil Survey Manual, solos são corpos naturais organizados, ocupando porções na superfície terrestre, suportando plantas e as edificações do homen e que apresentam propriedades resultantes da atuação integrada do clima e dos organismos, atuando sobre o material de origem, condicionado pelo relevo, durante um período de tempo. Morfologia interpretativa do solo A morfologia trata do estudo das formas de um corpo natural. Quando se fala em morfologia do solo, essa se refere à descrição das características do solo diagnosticadas geralmente em um perfil de solo. A morfologia do solo é avaliada através da descrição detalhada e padronizada do solo em seu meio e em condições naturais, sendo a unidade de estudo denominada perfil do solo ou pedon. A descrição da aparência do solo no campo (perfil) é feita empregando a metodologia padronizada descrita por Lemos & Santos (1996), no qual se quantifica e/ou qualifica as características visíveis a olho nu ou perceptíveis por manipulação. Horizontes e camadas do perfil do solo O solo apresenta uma sucessão de camadas mais ou menos paralelas à superfície com características diferenciadas entre si as quais chamamos de horizontes. No perfil do solo1 faz-se a descrição das características internas do solo, como espessura, cor, textura, estrutura, consistência, porosidade, transição e horizontes, presença de raízes e demais características, além de características ambientais do local onde ocorre o perfil. Os horizontes pedogenéticos principais são: O ou H, A, E, B, C. Às vezes, a distinção dos horizontes não é clara, podendo existir horizontes com características intermediárias entre dois horizontes principais. Assim, têm-se os horizontes AB, EB, BC, etc, como apresentado na Figura 2.1. Portanto, temos os horizontes de transição (miscigenados) entre A, E, B e C (exemplos: AB, BA, EB, BC, etc) e os horizontes intermediários (mesclados) (exemplos: A/B, B/A, E/B, B/C, etc) 2. Figura 2.1. Perfil de solo com horizontes principais e transicionais. (Fonte: Streck et al.2002). Recentemente houve atualizações das simbologias utilizadas para identificar os diferentes horizontes do solo. A Simbologia e as definições são descritas na figura 2.2. 1 Veja que, de fato, se faz a exposição do solo da sua superfície até o material de origem e numa largura que permita vislumbrar as variações laterais. Essa exposição do perfil é feita normalmente em barrancos de estrada ou alternativamente em valetas ou buracos abertos para tal. Essa atividade é feita por pedólogos e, provavelmente, você será somente um usuário de informações. 2 Quando há subdivisões nos horizontes principais, usa-se a nomenclatura A1, A2, Bt1, Bt2, por exemplo. Na presença de descontinuidade litológica (formação de horizonte a partir de material de origem diferente), segue-se o exemplo seguinte: A, BA, 2B, 2CB, 3C. A A B B A B A A B B A B O – ocorre sobre horizonte mineral em condições de boa drenagem e é constituído de restos orgânicos. H – de constituição orgânica e ocorre em condições de má drenagem. A – horizonte mineral enriquecido por matéria orgânica (coloração escurecida). E – horizonte de perda de argilas, óxidos ferro e alumínio ou matéria orgânica, com textura mais arenosa e cor mais clara. B – horizonte de intensa transformação pedogenética, com acúmulo de argilas e óxidos, o que confere cor mais avermelhada ao horizonte. C – horizonte pouco afetado pelos processos pedogenéticos. R – camada com material consolidado, constituindo substrato rochoso contínuo. Figura 2.2. Fotos de perfis de solo, com a identificação e descrição dos horizontes principais. (Fonte: Streck et al., 2002) A Tabela 2.1 apresenta a correlação entre a simbologia antiga e a adotada presentemente. Tabela 2.1. correlação entre a nomenclatura antiga de horizontes do solo e a atual. Um solo pode ter apenas um horizonte sobre a rocha ou ter inúmeros horizontes. Isso vai depender do tipo e grau de desenvolvimento do solo. Para indicar propriedades ou processos específicos num dado horizonte são usados sufixos. Embora sejam muitos, é suficiente que vocês saibam os seguintes, que são os mais freqüentes em solos do Rio Grande do Sul e do Brasil: c – concreções ou nódulos endurecidos (Bc), f – presença de plintita (Bf, Cf), g – glei (Bg, Cg), h – acumulação iluvial de matéria orgânica (Bh), i – desenvolvimento incipiente do horizonte B (Bi), k – presença de carbonatos (Ck), n – acumulação de sódio (Bn), p – horizonte lavrado ou revolvido (Ap), r – rocha branda ou saprólito (Cr), s – acumulação iluvial de matéria orgânica (Bs), t – acumulação iluvial de argila (Bt), v – características vérticas (Bv), w – intenso intemperismo do horizonte B (Bw). Figura 2.4 mostra perfis de solo com a ocorrência de horizontes com os sufixos g, t e w. Na descrição morfológica, dois tipos de características morfológicas são analisadas: as internas ou anatômicas e as externas ou ambientais. AA RR AA BBww AA EE BBtt EE BBttgg AA AA Bt C Características morfológicas internas Espessura e transição entre horizontes3 No perfil de solo da Figura 2.5, foram identificados sete distintos horizontes e, posteriormente, a profundidade foi medida com uma trena e espessura foi calculada. Figura 2.5. Perfil de solo, com identificação de horizontes, com respectivas profundidades e espessuras. (Foto de Streck et al., 2002). Cor do solo A cor é uma característica morfológica de fácil visualização e identificação. A importância da cor do solo está ligada à inferência sobre a ocorrência de processos pedogenéticos ou avaliação de características importantes no solo e, além disso, os sistemas de classificação de solos consideram a cor para distinção de classes. Por 3 Além da profundidade e espessura, determina-se também a transição (nitidez de contraste) e a forma (ou topografia) dos horizontes. A transição é classificada em abrupta, clara, gradual e difusa, quando a faixa de separação for de, respectivamente, menor que 2,5cm, entre 2,5 e 7,5cm, entre 7,5 e 12,5cm e maior que 12,5cm. A forma é classificadaem plana, ondulada, irregular e descontínua. Seqüência de horizontes 0 - 16cm 16 - 49cm 49 - 70cm 70 - 93cm 93 - 126cm Profundidade (cm) 16cm 33cm 21cm 23cm 33cm Espessura (cm) exemplo, no Sistema Brasileiro de Classificação de Solos4 fala-se em Latossolo Vermelho e Argissolo Bruno-acinzentado. As cores do solo são a marca mais visível e importante na identificação de horizontes e processos pedogenéticos. Os principais agentes responsáveis pela cor são a matéria orgânica e os óxidos de ferro, estando relacionada a processos de drenagem, salinização, eluviação-iluviação, dentre outros (Figura 2.6). A notação da cor segue uma padronização mundial, denominado de Sistema Munsell de Cores, fazendo-se uso da carta de cores Munsell para solos, como mostrado na Figura B.7. A cor é descrita pelo matiz, valor e croma. Matiz: cor do espectro da luz, estando relacionado com o comprimento de onda de luz. Valor ou tonalidade: refere-se a luminosidade relativa da cor. Croma: é a pureza da cor em relação ao cinza (valor). Cores escuras: indicam presença de matéria orgânica e estão relacionadas com o horizonte A Cores escuras: indicam presença de matéria orgânica e estão relacionadas com o horizonte A Cores vermelhas: indicam condições de boa drenagem e aeração do solo. Estão relacionadas com a presença de hematita (tipo de óxido de ferro). Cores vermelhas: indicam condições de boa drenagem e aeração do solo. Estão relacionadas com a presença de hematita (tipo de óxido de ferro). Cores amarelas: podem indicar condições de boa drenagem, mas com regime mais úmido. Estão relacionadas com a presença de goethita (tipo de óxido de ferro. Cores amarelas: podem indicar condições de boa drenagem, mas com regime mais úmido. Estão relacionadas com a presença de goethita (tipo de óxido de ferro. Cores claras: presença de minerais claros (caulinita e quartzo). Pode significar a perda de materiais corantes. Cores claras: presença de minerais claros (caulinita e quartzo). Pode significar a perda de materiais corantes. Horizontes mosqueados: manchas amarelas, vermelhas, pretas, em uma matriz ou fundo normalmente acinzentado Horizontes mosqueados: manchas amarelas, vermelhas, pretas, em uma matriz ou fundo normalmente acinzentado Cores acinzentadas: indicam condições de saturação do solo com água (redução do ferro) Cores acinzentadas: indicam condições de saturação do solo com água (redução do ferro) Figura 2.6. Perfis de solo com cores distintas, relacionados a processos de formação do solo. (Fonte: Streck et al., 2002). 4 Você pode saber mais sobre o Sistema Brasileiro de Classificação do Solo na página web http://www.iac.sp.gov.br/OAgronomico/531/53108-10_it_solos.pdf, onde estão descritas as classes de solo com as suas características. Figura 2.7. Escala de cores de Munsell (à esquerda), mostrando as distintas folhas (matizes) da escala, e a comparação de uma amostra de solo com a escala (à direita), indicando o valor de matiz (5Y), valor (4) e croma (3), caracterizando a cor 5Y 4/3. Perceba que esta cor tem tonalidade bem amarelada. Textura A textura do solo refere-se ao conteúdo percentual das frações areia (partículas maiores que 2 mm), silte (entre 2 e 0,05 mm) e argila (menor que 0,002 mm) presentes no solo. Sua determinação no campo se baseia na sensibilidade ao tato, onde a areia dá a sensação de aspereza (tipo lixa), o silte de suavidade (tipo talco ou roupa de seda) e a argila de pegajosidade (tipo barro). Este procedimento requer habilidade e prática, mas não desanime. Sempre quando possível, pegue um punhado de solo e umedeça-o; após, esfregue uma porção do solo umedecido para perceber as distintas sensações que as partículas nos dão. É claro que, como o solo é normalmente composto pelas três frações granulométricas (areia, silte e argila) e raramente por apenas uma dela, teremos uma ou duas sensações predominantes. Para classificar o solo em uma classe textural5, utiliza-se o triângulo textural, entrando com os percentuais de areia, silte e argila e assim achando o nome da classe do solo (Figura 2.8.) 5 A granulometria ou a distribuição de tamanho de partículas, por sua vez, é feita em laboratório, como veremos na Unidade F. Essas informações quantitativas são inseridas no triângulo textural para estabelecer a classe textural. A textura nos informa sobre facilidade de mecanização, suscetibilidade a erosão. Figura 2.8. Triângulo textural com representação das classes texturais. Estrutura A estrutura refere-se ao agrupamento das partículas minerais (areia, silte e argila) e matéria orgânica, em agregados ou unidades estruturais, separados entre si pelas superfícies de fraqueza. A descrição de estrutura é feita no campo, observando-se detalhadamente os agregados por ocasião de sua remoção no perfil. A anotação é feita quanto ao grau de desenvolvimento, classe de tamanho e tipo de agregado. Daremos mais ênfase ao tipo de agregados e ambiente no qual se forma, como mostrado na Figura 2.9. A estrutura nos informa sobre a resistência à compactação, a suscetibilidade à erosão, a porosidade do solo, a infiltração de água, a permeabilidade do solo, o crescimento de raízes, dentre outros. Por exemplo, um solo com estrutura granular ou grumosa é mais poroso e permite maior infiltração de água e permeabilidade à água e ao ar, se comparado com estrutura laminar, blocos, prismática ou colunar. Figura 2.9. Tipos de estrutura (agregados) do solo e ocorrência em distintos horizontes. Consistência O estado de consistência do solo é resultante das manifestações das forças físicas de coesão (solo-solo) e adesão (solo-água) entre as partículas do solo, conforme variações da umidade (teor de água) do solo. A consistência é determinada em três estados de umidade: (a) em solo seco, avaliando-se a dureza, estimada pela resistência do torrão seco a ruptura ou fragmentação, quando comprimido; (b) em solo úmido, avaliando-se a friabilidade, a qual é feita quando o solo está úmido e consiste em comprimir um torrão, fragmentando-o e posteriormente tentar reconstruí-lo por nova compressão; (c) em solo molhado, avaliando-se a plasticidade e a pegajosidade, onde a plasticidade refere-se à moldabilidade do solo e é feita pela formação de um fino cilindro de solo e posterior tentativa de formar um círculo com o cilindro, enquanto a pegajosidade é feita pela sensação de aderência que o solo produz entre os dedos. A consistência do solo é afetada pela umidade, textura, tipo de argilominerais e matéria orgânica do solo. A consistência nos dá idéia da dureza do solo quando seco e da plasticidade e pegajosidade quando molhado e, também, o melhor estágio para a mecanização do solo (friabilidade). Cerosidade e superfícies de fricção (slickensides) Cerosidade refere-se a um filme ou película de argila de aspecto lustroso e brilho graxo que ocorre na superfície das unidades estruturais de horizontes subsuperficiais (Figura 2.10), decorrente de material coloidal (argila ou óxido de ferro). Sua presença nos agregados do horizonte B atesta a eluviação (saída) de argila de horizontes superficiais e iluviação (entrada e acumulação) em horizontes subsuperficiais. Slickensides são superfícies alisadas e lustrosas devido à expansão e contração de argilominerais expansivos (Figura 2.10), por processos alternados de umedecimento e secagem. Atente que essas superfícies não tem nada haver com movimento de material coloidal dentro do perfil do solo.Figura 2.10. Fotos ilustrativas da presença de cerosidade (à esquerda) e slickensides (à direita) (Fonte: Streck et al., 2002). Cimentação e nódulos e concreções minerais Cimentação deve-se à presença de um agente cimentante, que pode ser carbonato de cálcio, sílica ou óxidos de ferro e de alumínio. Confere ao solo uma constituição dura e quebradiça. Nódulos e concreções minerais referem à concentração de material endurecido, com composição química variável, podendo ser de carbonato, óxidos de manganês ou ferro, e sílica. Porosidade e raízes A porosidade do solo é o volume do solo ocupado por água e ar. É muito importante para as plantas e outros organismos do solo e pode ser observada indiretamente pelo crescimento das raízes no perfil ou diretamente através da observação da existência de poros e canais no solo. A descrição das raízes é importante, pois pode indicar algum impedimento ao crescimento das mesmas, podendo ser de natureza química (solo ácido, presença de elementos tóxicos: Al, por exemplo) ou física (camada compactada, excesso de água ou falta de oxigênio, etc.). Também é um indicativo para a seleção de culturas pelo tamanho do sistema radicular das mesmas. Características ambientais As características do ambiente no qual o solo está inserido são importantes para caracterizar o solo descrito dentro da paisagem onde ele ocorre, o que irá auxiliar diretamente na tomada de decisão sobre o uso agrícola do solo. Geralmente são descritos os seguintes aspectos: localização, situação e declive, altitude, litologia (tipo de rocha ou material de origem), vegetação, atividade biológica, relevo local e regional, pedregosidade e rochosidade, erosão, drenagem, clima e uso atual. Descrição do perfil do solo A descrição morfológica segue a metodologia padronizada descrita em Lemos e Santos (1996). Para tanto, todas as variáveis internas e externas do solo são descritas de uma forma padronizada. É pouco provável que vocês venham a fazer a descrição morfológica completa na sua vida profissional. Contudo, a visualização do perfil em barrancos ou valetas com um olhar educado, após a apropriação (internalização) dos conceitos e interpretações apresentados anteriormente, permitirá fazer uma série de inferências (origem do solo, condições de evolução, limitações ao uso, vocação de uso) úteis para a agricultura familiar e o uso mais sustentável de agroecossistemas. Outra utilidade ainda mais freqüente será o uso de descrições morfológicas feitas para solos de sua região e, a partir dessas, extrair informações para fazer as inferências mencionadas no parágrafo anterior. Essa estratégia será praticada posteriormente. Aplicação da cor para inferir sobre a drenagem do solo e definição de tipo de plantas a cultivar Solos em áreas de várzea possuem cores mais acinzentadas ou manchadas (mosqueados com cores avermelhadas ou amareladas) resultantes do excesso de água e redução da presença de oxigênio. A falta de oxigênio pode caracterizar um ambiente anaeróbio, com reações químicas de redução (lembre das reações químicas onde um elemento químico recebe elétrons e é reduzido). Um dos elementos mais afetados pela redução é o ferro. Esse, em condições de anaerobiose por longo tempo pode sair completamente do perfil, deixando o solo com cor acinzentada. Quando há épocas de redução e outras de oxidação, o solo fica com mosqueados. Se o solo é sempre bem aerado, as cores são vermelhas. Com base nisso, podemos dizer que a cor é a ‘marca do Zorro’, que expressa a possibilidade de usarmos o solo para culturas distintas em função das exigências das mesmas quanto à aeração no solo. Aplicação da descrição morfológica para os dados sobre o uso e manejo do solo O tipo, a seqüência e a espessura de horizontes informam-nos sobre a profundidade efetiva de exploração radicular. A textura ajuda a caracterizar a susceptibilidade à erosão, retenção de nutrientes e drenagem do solo. A estrutura do solo permite inferior (isto é, tirar conclusões) sobre a sua permeabilidade e resistência à erosão e à compactação. A consistência auxilia na tomada de decisão sobre o preparo do solo ou sobre a realização de outras atividades em distintas condições de umidade. As características ambientais contribuem com informações complementares, como aquelas importantes na adoção de mecanização (pedregosidade, declive e relevo) e erosão do solo (marcas de erosão já existentes: sulcos ou voçorocas, por exemplo; declive e relevo). Aplicação do tipo de horizontes e descrição morfológica para inferir sobre processos de formação do solo O incremento acentuado do teor de argila de um horizonte para o outro, associado a cores acinzentadas, caracteriza um horizonte Btg. Assim, nesse solo houve migração de argilas e forte redução devido à condição de anaerobiose. Outro assim podem dizer que esse solo seria adequado, possivelmente, para o cultivo de arroz irrigado por inundação, já que a drenagem dentro do perfil seria lenta.
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